CN112987360A - 显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置,涉及显示技术领域。用以降低衍射现象对成像质量的影响。显示面板包括:显示区,显示区包括第一显示区和第二显示区,显示区内设有多个子像素,多个子像素包括位于第一显示区的第一子像素和位于第二显示区的第二子像素;相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶分子;其中,在第二显示区中,至少部分第二子像素为第一类子像素,第一类子像素包括第一电极和第二电极,在第一方向或第二方向上,第一电极的正投影和第二电极的正投影至少部分交叠,第一方向与第二方向相交,且第一方向和第二方向分别平行于显示面板所在平面。
Description
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板及显示装置。
【背景技术】
对于具有摄像功能的显示面板,为了提高面板的屏占比,通常在面板的显示区内设置一个高透光区,并在该高透光区设置摄像组件。以液晶显示面板为例,面板在进行摄像时,高透光区内的液晶分子在像素电极和公共电极所形成的电场的作用下旋转,外界环境光透过液晶分子射入摄像组件,实现对外界环境光的采集,进而实现成像。
但是,基于现有的液晶显示面板的结构,外界环境光射入后会产生较为明显的衍射现象,从而对成像质量产生不良影响。
【发明内容】
有鉴于此,本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置,用以降低衍射现象对成像质量的影响。
一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括:
显示区,所述显示区包括第一显示区和第二显示区,所述显示区内设有多个子像素,多个所述子像素包括位于所述第一显示区的第一子像素和位于所述第二显示区的第二子像素;
相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶分子;
其中,在所述第二显示区中,至少部分所述第二子像素为第一类子像素,所述第一类子像素包括第一电极和第二电极,在第一方向或第二方向上,所述第一电极的正投影和所述第二电极的正投影至少部分交叠,所述第一方向与所述第二方向相交,且所述第一方向和所述第二方向分别平行于显示面板所在平面。
另一方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括上述显示面板。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
在本发明实施例所提供的技术方案中,第一类子像素的第一电极和第二电极在平行于显示面板所在平面的方向上的投影交叠,第一电极和第二电极之间会形成一个横向电场,且电场方向由第一电极指向第二电极,从而使得位于第一电极和第二电极之间的液晶分子的旋转方向一致,相较于现有技术,消除了单个子像素中由于电场方向发生周期性变化,从而使得跟随电场方向旋转的液晶分子呈周期性旋转排列的情况。液晶分子的旋转方向一致,外界环境光透过液晶分子后的相位相同,光波在叠加后不会形成明显的衍射条纹,从而有效降低了衍射条纹对成像质量的影响。
而且,即使在不同第一类子像素中,第一电极、第二电极相对位置相反从而导致横向电场的方向相反,但不同第一类子像素中液晶分子的旋转状态也仍然一致,从而更大程度地消除了液晶分子的周期性旋转排列,有效降低了衍射条纹对成像质量的影响。
此外,在本发明实施例中,第一电极和第二电极在压差的作用下所形成的电场是强度均一的横向电场,不同位置处的液晶分子的旋转程度趋于相同,有效弱化了液晶分子的旋转程度差异,提高了第二显示区的透光均一性。而且,在该横向电场的驱动下,液晶分子旋转后的角度均趋于该压差对应的预设旋转角度,还可进一步提高第二显示区的整体透光率。进而在第二显示区进行画面显示时,提高第二显示区的亮度及亮度均匀性,优化画面显示效果,当第二显示区进行摄像时,提高经由第二显示区射入的外界环境光的量,优化成像效果。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中液晶显示面板的俯视图;
图2为图1沿A1'-A2'方向的剖视图;
图3为现有技术中电极不加电时产生的衍射条纹的示意图;
图4为现有技术中高透光区内的液晶分子的旋转示意图;
图5为现有技术中电极加电时产生的衍射条纹的示意图;
图6为本发明实施例所提供的显示面板的俯视图;
图7为本发明实施例所提供的第一电极和第二电极的排布示意图;
图8为图7沿A1-A2方向的剖视图;
图9为本发明实施例所提供的液晶分子的旋转示意图;
图10为第二显示区采用现有电极结构、且电极不加电时产生的衍射条纹的示意图;
图11为第二显示区采用现有电极结构、且电极加电时产生的衍射条纹的示意图;
图12为第二显示区采用本申请实施例所提供的电极结构、且电极不加电时产生的衍射条纹的示意图;
图13为第二显示区采用本申请实施例所提供的电极结构、且电极加电时产生的衍射条纹的示意图;
图14为本发明实施例所提供的第一电极和第二电极的另一种排布示意图;
图15为图14沿B1-B2方向的剖视图;
图16为本发明实施例所提供的第一电极和第二电极的再一种排布示意图;
图17为本发明实施例所提供的第一电极和第二电极的另一种排布示意图;
图18为本发明实施例所提供的第一电极、第二电极的另一种设置位置示意图;
图19为本发明实施例所提供的第一电极、第二电极的再一种设置位置示意图;
图20为本发明实施例所提供的第一电极、第二电极的又一种设置位置示意图;
图21为本发明实施例所提供的第一电极、第二电极的另一种设置位置示意图;
图22为本发明实施例所提供的单个第一类子像素不同位置处的光线的穿透率示意图;
图23为本发明实施例所提供的单个第一类子像素不同位置处的另一种光线的穿透率示意图;
图24为本发明实施例所提供的单个第一类子像素不同位置处的再一种光线的穿透率示意图;
图25为本发明实施例所提供的单个第一类子像素不同位置处的亮度分布示意图;
图26为本发明实施例所提供的第一电极和第二电极的结构示意图;
图27为本发明实施例所提供的辅助粘附层的结构示意图;
图28为本发明实施例所提供的第一电极的连接示意图;
图29为本发明实施例所提供的第一电极的另一种连接示意图;
图30为本发明实施例所提供的栅线和数据线的连接示意图;
图31为本发明实施例所提供的第一驱动晶体管和第二驱动晶体管的膜层结构示意图;
图32为本发明实施例所提供的第一电极的再一种连接示意图;
图33为本发明实施例所提供的第一电极的再一种连接示意图;
图34为本发明实施例所提供的第二电极的连接示意图;
图35为本发明实施例所提供的第二电极的另一种连接示意图;
图36为本发明实施例所提供的第一类子像素的另一种结构示意图;
图37为图36沿C1-C2方向的剖视图;
图38为本发明实施例所提供的第二显示区的俯视图;
图39为本发明实施例所提供的第二显示区的另一种俯视图;
图40为本发明实施例所提供的第二类子像素的结构示意图;
图41为图40沿D1-D2方向的剖视图;
图42为本发明实施例所提供的第一子像素和第二类子像素的开口区的对比示意图;
图43为本发明实施例所提供的第一电极和第二电极的一种连接示意图;
图44为本发明实施例所提用的显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在阐述本发明实施例所提供的技术方案之前,本申请首先对现有技术中存在的问题进行说明:
如图1和图2所示,图1为现有技术中液晶显示面板的俯视图,图2为图1沿A1'-A2'方向的剖视图,液晶显示面板的显示区1'包括高透光区2',高透光区2'设置有摄像组件。液晶显示面板包括相对设置的阵列基板3'和彩膜基板4',阵列基板3'和彩膜基板4'之间设有液晶分子5'。阵列基板3'内设有多个像素单元6',像素单元6'包括像素电极7'和公共电极8'。
面板进行摄像时,高透光区2'内的像素电极7'接收驱动电压,液晶分子5'在像素电极7'和公共电极8'所形成的电场的作用下旋转,外界环境光透过液晶分子5'射入摄像组件。
发明人研究发现,高透光区2'内原有的像素单元6'的开口区已经呈周期性排布,即使不给电极加电,外界环境光进入这种周期性排布后也会产生衍射现象,衍射条纹如图3所示。而对电极加电后,液晶分子5'在电极所形成的电场的作用下会呈更密集的周期性旋转排布,外界环境光进入这种更密集的周期性排布后,衍射现象更加明显。
以边缘场开关模式(Fringe Field Switching,FFS)为例,在该种模式下,请再次参见图1和图2,像素电极7'和公共电极8'在垂直于显示面板所在平面的方向上交叠,像素电极7'为梳状结构,像素电极7'包括间隔排布的多个电极条9'。对像素电极7'加电后,像素电极7'中的每个电极条9'均会和两侧的公共电极8'形成不同方向的电场,结合图4所示的液晶分子的旋转示意图,液晶分子5'在不同方向电场的作用下沿不同方向旋转,多列液晶分子5'形成了密集的周期性旋转排布。而且,液晶分子5'的排布周期T1'很小,仅近似为电极条9'的排布周期T2'的一半,外界环境光在进入液晶分子5'这种密集的周期性排布后,射出的光具有一定的相位差,在后续传输过程中更容易发生周期性干涉,导致衍射现象加剧,从而产生如图5所示的衍射条纹。相比图3和图5可见,对电极加电后,外界环境光产生的衍射条纹更加明显,因而会对成像质量产生更大的不良影响。
为解决上述问题,本发明实施例提供了一种显示面板,通过对高透区内的电极结构进行调整,在电极加电后改变了液晶分子的排布方式,从而显著弱化了衍射条纹对成像质量的不良影响。
如图6~图8所示,图6为本发明实施例所提供的显示面板的俯视图,图7为本发明实施例所提供的第一电极和第二电极的排布示意图,图8为图7沿A1-A2方向的剖视图,显示面板包括显示区1,显示区1包括第一显示区2和第二显示区3,显示区1内设有多个子像素4,多个子像素4包括位于第一显示区2的第一子像素5和位于第二显示区3的第二子像素6。显示面板还包括相对设置的阵列基板7和彩膜基板8、以及位于阵列基板7和彩膜基板8之间的液晶分子9。
其中,在第二显示区3中,至少部分第二子像素6为第一类子像素10,第一类子像素10包括第一电极11和第二电极12,在第一方向或第二方向上,第一电极11的正投影和第二电极12的正投影至少部分交叠,第一方向与第二方向相交,且第一方向和第二方向分别平行于显示面板所在平面。本发明实施例以第一方向为行方向,第二方向为列方向为例进行示意。
需要说明的是,在本发明实施例中,第二显示区3具体可为用于设置摄像组件的高透光区,第一类子像素10为用于实现摄像功能的子像素。显示面板进行摄像时,第一类子像素10中的第一电极11接收第一驱动电压,第二电极12接收第二驱动电压,液晶分子9在第一电极11和第二电极12所形成的电场的作用下旋转,外界环境光透过液晶分子9射入摄像组件,实现对外界环境光的采集。
在本发明实施例所提供的显示面板中,第一类子像素10的第一电极11和第二电极12在平行于显示面板所在平面的方向上交叠,第一电极11和第二电极12之间会形成一个横向电场,且电场方向由第一电极11指向第二电极12(电场方向如图8中虚线箭头所示),从而使得位于第一电极11和第二电极12之间的液晶分子9的旋转方向一致,相较于现有技术,消除了单个子像素中由于电场方向发生周期性变化,从而使得跟随电场方向旋转的液晶分子9呈周期性旋转排列的情况。液晶分子9的旋转方向一致,外界环境光透过液晶分子9后的相位相同,光波在叠加后不会形成多余的衍射条纹,从而有效降低了衍射条纹对成像质量的影响。
而且,如图9所示,图9为本发明实施例所提供的液晶分子9的旋转示意图,即使在不同第一类子像素10中,第一电极11、第二电极12相对位置相反从而导致横向电场的方向相反,但不同第一类子像素10中液晶分子9的旋转状态仍然一致,从而更大程度地消除了液晶分子9的周期性旋转排列,有效降低了衍射条纹对成像质量的影响。
此外,请再次参见图4,以边缘场开关模式(Fringe Field Switching,FFS)为例,在该种驱动方式下,对电极加电后,不同位置处电场的横向电场分量强度不同,这就使得不同位置处的液晶分子5'的旋转程度存在差异,导致高透区2'的透光率不均一。
而在本发明实施例中,第一电极11和第二电极12在压差的作用下所形成的电场是强度均一的横向电场,不同位置处的液晶分子9的旋转程度趋于相同,提高了第二显示区3的透光均一性。而且,在该横向电场的驱动下,液晶分子9旋转后的角度均趋于该压差对应的预设旋转角度,还可进一步提高第二显示区3的整体透光率。进而在第二显示区3进行画面显示时,提高第二显示区3的亮度及亮度均匀性,优化画面显示效果,在第二显示区3进行摄像时,提高经由第二显示区3射入的外界环境光的量,优化成像效果。
此外,发明人还对第二显示区3的衍射现象进行了测试。如图10~图13所示,图10为第二显示区3采用现有电极结构、且电极不加电时产生的衍射条纹的示意图,图11为第二显示区3采用现有电极结构、且电极加电时产生的衍射条纹的示意图,图12为第二显示区3采用本申请实施例所提供的电极结构、且电极不加电时产生的衍射条纹的示意图,图13为第二显示区3采用本申请实施例所提供的电极结构、且电极加电时产生的衍射条纹的示意图,通过对比图11和图13可知,当第二显示区3采用本发明实施例所提供的电极结构时,外界环境光透过液晶分子9后产生的衍射条纹的分布范围更小,衍射现象被削弱。
进一步地,请再次参见图8,第一电极11和第二电极12可为墙状电极,此时,第一电极11和第二电极12在垂直于显示面板所在平面的方向上具有较大的高度,提高了横向电场的分布范围,充分保证液晶分子9在横向电场作用下旋转,使第二显示区3保持较高的透光率。
其中,本发明实施例的第一电极11和第二电极12可以采用透明金属氧化物材料,如氧化铟锡形成,或者也可以由单层金属,如铝形成,再或者还可以由多层金属,如钼铝钼叠加形成。
在一种实施方式中,请再次参见图7,子像素4包括开口区13和围绕开口区13的非开口区14,第一电极11和第二电极12分别位于开口区13在第一方向上相对两侧的非开口区14。
如此设置,一方面,全部第一类子像素10中第一电极11和第二电极12均位于开口区13在同一方向上的两侧,电极的排布更为规整,不同第一类子像素10中所形成电场的相互干扰较小;另一方面,第一电极11和第二电极12之间的间距较大,填充在第一电极11和第二电极12之间的液晶分子9的数量较多,从而使更多的液晶分子9的旋转方向相同;再一方面,第一电极11和第二电极12位于非开口区14,无论电极采用何种材料形成,均不会对开口区13的正常出光造成影响,换句话说,在确保开口区13正常出光的前提下,增大了电极材料的可选范围。
进一步地,如图14和图15所示,图14为本发明实施例所提供的第一电极11和第二电极12的另一种排布示意图,图15为图14沿B1-B2方向的剖视图,在第一方向上,第一电极11和第二电极12交替排列,并且,在第一方向上相邻的两个第一类子像素10共用一个第二电极12,或共用一个第一电极11。此时,相邻两个开口区13之间的非开口区14内仅需设置一个第一电极11或一个第二电极12,电极在非开口区14内占用宽度较小,非开口区14无需设置地过宽,相应的可以提高子像素的开口率。
或者,在另一种实施方式中,如图16和图17所示,图16为本发明实施例所提供的第一电极11和第二电极12的再一种排布示意图,图17为本发明实施例所提供的第一电极11和第二电极12的另一种排布示意图,子像素4包括开口区13和围绕开口区13的非开口区14,同一第一类子像素10中的第一电极11和第二电极12沿第一方向排列,第一电极11在显示面板所在平面上的正投影和/或第二电极12在显示面板所在平面上的正投影与开口区13交叠,并且,与开口区13交叠的第一电极11和/或第二电极12由透明导电材料形成。
此时,第一电极11和/或第二电极12可以与开口区13交叠,即使非开口区14沿第一方向上的宽度较小、开口区13沿第一方向上的宽度较大,也仍可通过将第一电极11和/或第二电极12设置在开口区13的方式减小第一电极11和第二电极12之间的距离,保证第一电极11和第二电极12之间能够形成足够强度的电场来驱动液晶分子9旋转,使第二显示区3保持较高的透光率。而且,第一电极11和/或第二电极12的宽度无需受到非开口区14宽度的限制,更适用于开口率较大、非开口区14宽度较小的显示面板。
此外,将与开口区13交叠的第一电极11和/或第二电极12设置为透明电极,还能令开口区13保持较高的透光率,避免第一电极11、第二电极12对开口区13的正常出光造成影响。
进一步地,请再次参见图7、图14和图16,第一电极11的延伸方向与第二电极12的延伸方向平行,并且,第一电极11的延伸方向与第一方向之间的夹角为θ,0°<θ<90°,图7、图14和图16中示意的方向x为第一电极11和第二电极12的延伸方向。
可以理解的是,为控制液晶分子9在不加电时呈有序的排列状态,阵列基板7朝向彩膜基板8的一侧、以及彩膜基板8朝向阵列基板7的一侧分别设置有配向层,两层配向层内设有沿第一方向延伸的沟槽,或设有沿第二方向的沟槽。通过令电极的延伸方向不与配向方向平行,可保证液晶分子9在电极所形成电场的作用下正常旋转。
在本发明实施例中,为了对液晶分子9进行更有效的驱动,第一电极11和第二电极12可位于阵列基板7和/或彩膜基板8上,即,第一电极11和第二电极12位于阵列基板7和彩膜基板8之间的液晶盒内。
下面以四种设置方式为例进行说明:
在第一种设置方式中:请再次参见图15,第一电极11和第二电极12均位于阵列基板7朝向彩膜基板8的表面。在该种设置方式中,阵列基板7制作完成后,直接在阵列基板7上形成第一电极11和第二电极12,然后再与彩膜基板8进行对盒。
可以理解的是,显示面板中的各种驱动晶体管和信号走线通常设置在阵列基板7内,因此,将第一电极11和第二电极12设置在阵列基板7上,当利用驱动晶体管或是驱动信号线向电极传输信号时,第一电极11和第二电极12直接通过过孔和与其对应的驱动晶体管或连接走线电连接即可,工艺难度较低,连接可靠性也更强。
在第二种设置方式中:如图18所示,图18为本发明实施例所提供的第一电极11、第二电极12的另一种设置位置示意图,子像素4包括开口区13和围绕开口区13的非开口区14,彩膜基板8包括遮光层15和色阻60,色阻60在显示面板所在平面上的正投影覆盖开口区13,用于实现彩色显示,遮光层15在显示面板所在平面上的正投影覆盖非开口区14。第一电极11和第二电极12均位于彩膜基板8朝向阵列基板7的表面,并且,第一电极11和第二电极12在显示面板所在平面上的正投影与遮光层15在显示面板所在平面上的正投影交叠。在该种设置方式中,彩膜基板8制作完成后,直接在彩膜基板8上形成第一电极11和第二电极12,然后再与阵列基板7进行对盒。
第一电极11和第二电极12直接设置在彩膜基板8上,电极与遮光层15之间的相对位置关系不会受到彩膜基板8和阵列基板7的对位偏差等因素的影响,当电极采用金属材料形成时,避免出现由对位精度导致的遮光层15无法完全覆盖住电极的情况。
需要说明的是,当第一电极11和第二电极12位于彩膜基板8上时,即使电极对应的驱动晶体管或驱动信号线设置在阵列基板7上,也可以采用在支撑柱内设置导电金球的方式将信号传导至彩膜基板8一侧的电极上。
在第三种设置方式中:如图19所示,图19为本发明实施例所提供的第一电极11、第二电极12的再一种设置位置示意图,第一电极11位于阵列基板7朝向彩膜基板8的表面,第二电极12位于彩膜基板8朝向阵列基板7的表面;在该种设置方式中,彩膜基板8制作完成后,在彩膜基板8上形成第二电极12,阵列基板7制作完成后,在阵列基板7上形成第一电极11,然后彩膜基板8和阵列基板7再进行对盒。或者,如图20所示,图20为本发明实施例所提供的第一电极11、第二电极12的又一种设置位置示意图,第一电极11位于彩膜基板8朝向阵列基板7的表面,第二电极12位于阵列基板7朝向彩膜基板8的表面;在该种设置方式中,彩膜基板8制作完成后,在彩膜基板8上形成第一电极11,阵列基板7制作完成后,在阵列基板7上形成第二电极12,然后彩膜基板8和阵列基板7再进行对盒。
第一电极11和第二电极12分别设置在不同的基板上,不仅提高了电极设置位置的灵活性,而且,更适用于第一电极11和第二电极12采用不同材料形成的情况。
在第四种设置方式中:如图21所示,图21为本发明实施例所提供的第一电极11、第二电极12的另一种设置位置示意图,第一电极11包括第一子电极16和第二子电极17,第一子电极16位于彩膜基板8朝向阵列基板7的表面,第二子电极17位于阵列基板7朝向彩膜基板8的表面,第一子电极16在显示面板所在平面上的正投影与第二子电极17在显示面板所在平面上的正投影交叠;第二电极12包括第三子电极18和第四子电极19,第三子电极18位于彩膜基板8朝向阵列基板7的表面,第四子电极19位于阵列基板7朝向彩膜基板8的表面,第三子电极18在显示面板所在平面上的正投影与第四子电极19在显示面板所在平面上的正投影交叠。
第一电极11和第二电极12分别由两个独立的子电极构成时,单个子电极在垂直于显示面板所在平面方向上的高度较小,对电极工艺制程能力要求较低,工艺上更易实现。而且,单个子电极高度较小,面板在受到外力作用时,子电极也不易在外力作用下发生晃动,进而降低电极与基板脱离的风险。
进一步地,请再次参见图21,第一子电极16在垂直显示面板所在方向上的高度h1与第二子电极17在垂直显示面板所在方向上的高度h2相等;第三子电极18在垂直显示面板所在方向上的高度h3与第四子电极19在垂直显示面板所在方向上的高度h4相等。以第一电极11为例,在第一电极11高度一定的条件下,第一电极11所包括的两个子电极高度相等,避免出现一个子电极过高,而另一个子电极过低的情况,从而避免出现由子电极过高导致的工艺难以实现的问题。
进一步地,第一子电极16在垂直显示面板所在方向上的高度h1与第三子电极18在垂直显示面板所在方向上的高度h3相等,也就是第一电极11和第二电极12所包括的子电极的高度均相同。此时,若第一电极11和第二电极12采用同种材料形成,彩膜基板8制作完成后,可采用同一构图工艺同时形成第一子电极16和第三子电极18,阵列基板7制作完成后,也可采用同一构图工艺同时形成第二子电极17和第四子电极19也可采用同一构图工艺形成,简化了工艺流程,降低了制作成本。
当然,在本发明其他可选的实施方式中,第一子电极16、第二子电极17、第三子电极18和第四子电极19的高度也可设置的不同,子电极的高度可根据实际需求进行设定。
在一种实施方式中,请再次参见图20,第一电极11在垂直显示面板所在方向上的高度为H1,第二电极12在垂直显示面板所在方向上的高度为H2,为保证第一电极11和第二电极12之间能够形成足够大的电场强度,充分驱动液晶分子9旋转,以保证第二显示区3具有较高的透光率,第一电极11和第二电极12不宜过低,因此,H1和H2可满足:0.3μm≤H1≤H,0.3μm≤H2≤H,其中,H为阵列基板7与彩膜基板8之间的间距。
以图21所示的电极结构为例,发明人还对不同电极高度下单个第一子像素5不同位置处的光线的穿透率进行了测试:
在阵列基板7与彩膜基板8之间的间距H为3μm的面板中,当第一子电极16、第二子电极17、第三子电极18和第四子电极19的高度均为0.5μm时,单个第一类子像素10不同位置处的光线的穿透率如图22所示,第一子电极16、第二子电极17、第三子电极18和第四子电极19在垂直显示面板所在方向上的高度均为1μm时,单个第一类子像素10不同位置处的光线的穿透率如图23所示,第一子电极16、第二子电极17、第三子电极18和第四子电极19在垂直显示面板所在方向上的高度均为1.5μm时,单个第一类子像素10不同位置处的光线的穿透率如图24所示。
结合图22~图24可知,第一电极11和第二电极12的高度越大,就会有更多位置处的电场为水平电场,从而使更多位置处的液晶分子9的旋转状态一致,不同位置处光线的穿透率也就更接近。尤其地,请再次参见图24,当第一电极11和第二电极12的高度等于阵列基板7与彩膜基板8之间的间距时,第一电极11和第二电极12之间各个位置处光线的穿透率的差异较小,从而使各个位置处射入的外界环境光的数量趋于相同。
因此,可以令H1=H,H2=H,不仅可以提高不同区域光线射入数量的均匀性,优化成像质量,而且,第一电极11和第二电极12的顶面和底面分别与阵列基板7和彩膜基板8的表面接触,第一电极11和第二电极12还可充当支撑柱,有助于提高面板的盒厚均一性。
此外,发明人还对不同电极高度、第一电极11和第二电极12具有不同压差ΔV的条件下,对单个第一类子像素10不同位置处的亮度情况进行了测试:
发明人在H1=H2=0.5μm且ΔV=14V、H1=H2=1μm且ΔV=14V、H1=H2=1.5μm且ΔV=14V、H1=H2=2μm且ΔV=12V、H1=H2=2.5μm且ΔV=12V和H1=H2=3μm且ΔV=12V这六组参数条件下进行了六次亮度测试,在这六次亮度测试下,单个第一类子像素10不同位置处的亮度分布均呈现图25所示的变化趋势,其中,图25中以填充颜色深浅的差异体现亮度的差异,填充颜色越深的位置表示亮度越低,填充颜色越浅的位置表示亮度越高,图25中的横纵坐标分别表示第一方向和第二方方向上的位置点,横坐标507~515、532~540范围内对应非开口区14,515~532范围内对应开口区13。结合图25可以看出,开口区13部分的亮度较高,说明采用上述电极设置方式,开口区13内的液晶分子9的旋转状态正常,不会对第一类子像素10的正常发光造成影响。
在一种实施方式中,如图26所示,图26为本发明实施例所提供的第一电极11和第二电极12的结构示意图,第一电极11包括第一凸起部20和覆盖第一凸起部20的第一导电层21,第二电极12包括第二凸起部22和覆盖在第二凸起部22的第二导电层23。
受到目前电极工艺能力的限制,若直接利用导电材料形成电极,电极无法做的过高。而通过采用在凸起部表面覆盖导电层的方式形成电极,电极高度无需再受到电极工艺能力的限制,高度设计更为灵活,有助于应用在高盒厚的显示面板中。
进一步地,为提高第一导电层21和第二导电层23上信号传输的稳定性与可靠性,第一凸起部20和第二凸起部22由导电材料形成。
或者,第一凸起部20和第二凸起部22也可由非导电材料形成,例如,第一凸起部20和第二凸起部22由光学胶等有机材料形成,或是由氮化硅等无机材料形成。
在一种实施方式中,如图27所示,图27为本发明实施例所提供的辅助粘附层24的结构示意图,第一凸起部20与第一导电层21之间、第二凸起部22与第二导电层23之间还分别设置有辅助粘附层24,以克服由凸起部与导电层由不同材料形成所导致的粘附力较差的问题,提高二者之间的粘附性,降低导电层脱落的风险。具体地,当第一凸起部20和第二凸起部22由有机材料形成、第一导电层21和第二导电层23由金属氧化物材料形成时,辅助粘附层24可由氮化硅等无机材料形成。
在一种实施方式中,如图28所示,图28为本发明实施例所提供的第一电极11的连接示意图,第一子像素5包括位于阵列基板7的第一像素电极25和第一公共电极26,第一像素电极25在显示面板所在平面上的正投影与第一公共电极26在显示面板所在平面上的正投影交叠。第一子像素5还包括第一驱动晶体管27,第一驱动晶体管27的栅极g与第一栅线Scan1电连接,第一驱动晶体管27的第一极s与第一数据线Data1电连接,第一驱动晶体管27的第二极d与第一像素电极25电连接。
显示面板进行画面显示时,第一公共电极26接收公共电压,第一驱动晶体管27在第一栅线Scan1提供的有效电平的作用下导通,第一数据线Data1上传输的数据电压经由导通的第一驱动晶体管27传输至第一像素电极25,液晶分子9在第一像素电极25和第一公共电极26所形成的电场的作用下旋转,实现正常的画面显示。
基于第一子像素5的结构,下面以四种设置方式为例对第一电极11的连接方式进行说明:
在第一种设置方式中:请再次参见图28,第一类子像素10还包括第二驱动晶体管28,第二驱动晶体管28的栅极g与第一栅线Scan1电连接,第二驱动晶体管28的第一极s与第一数据线Data1电连接,第二驱动晶体管28的第二极d与第一电极11电连接。
基于该种连接方式,当需要驱动第二显示区3中的液晶分子9旋转时,第一栅线Scan1传输有效电平,第二驱动晶体管28在有效电平的作用下导通,第一数据线Data1上传输的电压信号经由导通的第二驱动晶体管28进一步传输至第一电极11,液晶分子9在第一电极11和第二电极12所形成的电场的作用下旋转。其中,传输至第一电极11中的电压可以为进行画面显示的数据电压,也可以为进行摄像的第一驱动电压。
在该种设置方式中,第二驱动晶体管28仅需与面板内原有的第一栅线Scan1和第一数据线Data1相连,无需再设置额外的栅线和数据线来驱动第二驱动晶体管28,简化了面板结构。
在第二种设置方式中:如图29所示,图29为本发明实施例所提供的第一电极11的另一种连接示意图,第一类子像素10还包括第二驱动晶体管28,第二驱动晶体管28的栅极g与第二栅线Scan2电连接,第二驱动晶体管28的第一极s与第二数据线Data2电连接,第二驱动晶体管28的第二极d与第一电极11电连接。
并且,如图30所示,图30为本发明实施例所提供的栅线和数据线的连接示意图,显示面板还包括第一扫描电路28和第二扫描电路29,第一扫描电路28与第一栅线Scan1电连接,第二扫描电路29与第二栅线Scan2电连接,显示面板还包括第一数据驱动电路30和第二数据驱动电路31,第一数据驱动电路30与第一数据线Data1电连接,第二数据驱动电路31与第二数据线Data2电连接。
基于该种连接方式,第二显示区3与第一显示区2独立控制,当驱动第二显示区3中的液晶分子9旋转时,第二栅线Scan2提供有效电平,第二驱动晶体管28在有效电平的作用下导通,第二数据线Data2上传输的电压信号经由导通的第二驱动晶体管28传输至第一电极11,液晶分子9在第一电极11和第二电极12所形成的电场的作用下旋转。其中,传输至第一电极11中的电压可以为进行画面显示的数据电压,也可以为进行摄像的第一驱动电压。
若第一电极11和第一像素电极25共用一条数据线,该数据线除了向第一电极11提供电压以外,还需向第一像素电极25提供数据电压,也就是说,在一帧时间内,第一电极11只能接收一次电压,导致第一电极11接收电压信号的频率受限。而采用上述设置方式,第二驱动晶体管28被第二栅线Scan2和第二数据线Data2单独驱动,第二数据线Data2仅用于向第一电极11传输信号,而无需向第一像素电极25传输信号,此时,第一电极11接收电压信号的时刻无需受到其它因素的限制,可以对第一电极11接收电压信号的频率进行灵活的调控。
例如,第二显示区3进行摄像时,可以以较低的频率控制第二数据线Data2向第一电极11提供较高的第一驱动电压,从而在控制液晶分子9最大程度旋转以提高第二显示区3的透光率的同时,降低刷新频率,进而降低功耗。或者,也可以以较低的频率控制第二数据线Data2向第一电极11交替提供用于进行画面显示的数据电压和用于进行摄像的第一驱动电压,既降低了功耗,还控制第二显示区3在成像的同时进行画面显示,使显示面板所显示的画面为完整画面,提高显示效果。
此外,采用第二显示区3利用独立的第二扫描电路29和第二数据驱动电路31进行驱动,第一扫描电路28和第一数据驱动电路30仅需驱动第一显示区2显示,第二扫描电路29和第二数据驱动电路31仅需驱动第二显示区3显示或摄像,扫描电路和数据驱动电路的电路设计更为简单。
进一步地,如图31所示,图31为本发明实施例所提供的第一驱动晶体管27和第二驱动晶体管28的膜层结构示意图,第二驱动晶体管28的栅极g和第一驱动晶体管27的栅极g同层设置,第二驱动晶体管28的第一极s、第二极d和第一驱动晶体管27的第一极s、第二极d同层设置。此时,第二驱动晶体管28和第一驱动晶体管27的栅极g采用同一构图工艺形成,第二驱动晶体管28和第一驱动晶体管27的第一极s、第二极d采用同一构图工艺形成,简化了工艺流程,而且,第二驱动晶体管28无需占用额外的膜层空间,更利于面板的轻薄化设计。
进一步地,结合图28和图29,请再次参见图31,第二驱动晶体管28的第二极d与第一电极11之间设有绝缘层32,绝缘层32具有过孔33;显示面板还包括与第一电极11同层设置的连接部34,连接部34与第一电极11电连接,连接部34还通过过孔33与第二驱动晶体管28的第二极d电连接。通过在第二电极12同层引出一个连接部34与第二驱动晶体管28电连接,使得第二驱动晶体管28的设置位置更加灵活,第二驱动晶体管28不必局限在与第二电极12较近的位置处。
需要说明的是,第二驱动晶体管28的第二极d与第一电极11之间的绝缘层32可包括多个膜层,例如,请再次参见图31,绝缘层32具体可包括位于第一公共电极26与第二驱动晶体管28的第二极d之间的第一绝缘层321、位于第一公共电极26与第一像素电极25之间的第二绝缘层322和位于第一像素电极25与第一电极11之间的第三绝缘层323。
在第三种设置方式中:如图32所示,图32为本发明实施例所提供的第一电极11的再一种连接示意图,第一电极11与第一驱动晶体管27的第二极d电连接;第一类子像素10还包括第三驱动晶体管35,第三驱动晶体管35的栅极g与第三栅线Scan3电连接,第三驱动晶体管35的第一极s与第三数据线Data3电连接,第三驱动晶体管35的第二极d与第二电极12电连接。
在该种设置方式中,第一电极11接收与其相连的第一像素电极25所接收的数据电压,而第二电极12则采用第三驱动晶体管35进行单独驱动,通过利用第三数据线Data3向不同的第一类子像素10的第二电极12提供不同的第二驱动电压,使各第一类子像素10的第一电极11和第二电极12之间形成所需压差。
基于上述设置方式,可通过对不同第一类子像素10中第二电极12提供不同大小的第二驱动电压的方式,控制不同第一类子像素10中的第一电极11和第二电极12之间具有不同的压差,从而对不同的第一类子像素10进行差异化驱动。
例如,当不同第一类子像素10中第一电极11和第二电极12之间的距离不同时,若第一类子像素10中的电极均具有相同的压差,电极相距较远的第一类子像素10所形成的电场强度会稍弱一些。此时,可以基于这种差异化驱动,对电极相距较远的第一类子像素10的第二电极12提供稍小的第二驱动电压,增大该第一类子像素10的电极之间的压差,从而使该第一类子像素10的电极所形成的电场强度和其他第一类子像素10的电极所形成的电场强度相同,提高第二显示区3的透光均匀性,进而优化成像效果。
或者,受到工艺误差等因素的影响,不同第一类子像素10所在位置处的膜层对光线的损耗程度可能存在一些差异,当第二显示区3进行摄像时,即使第二显示区3中的液晶分子9进行同样程度的旋转,最终射入摄像组件的外界环境光量也会有所不同。当某个位置处膜层对外界环境光的损耗较大时,基于这种差异,可以向该位置处的第二电极12提供稍小第二驱动电压,增大第一电极11和第二电极12之间的压差,进而驱动该位置处的液晶分子9进行更大程度的旋转,增大透过液晶分子9射入的环境光数量,而多射入进来的这部分外界环境光可以抵消掉部分被膜层所损耗的光,使该位置与其他位置的透光率一致,提高第二显示区3的透光均匀性,进而优化成像效果。
在第四种设置方式中:如图33所示,图33为本发明实施例所提供的第一电极11的再一种连接示意图,显示面板还包括围绕显示区1的非显示区36,第一电极11与位于非显示区36的第一驱动信号线37电连接。
在该种设置方式中,第一电极11与第一驱动信号线37电连接,第一电极11无需与第一像素电极25共用数据线,因此,第一电极11接收电压信号的时刻无需受到其它因素的限制,可以对第一电极11接收电压信号的频率进行灵活的调控。例如,第二显示区3进行摄像时,第一驱动信号线37可以以较低的频率向第一电极11提供较高的第一驱动电压,从而在控制液晶分子9最大程度旋转以提高第二显示区3的透光率的同时,降低刷新频率,进而降低功耗。或者,第一驱动信号线37也可以以较低的频率交替向第一电极11提供用于进行画面显示的数据电压和用于进行摄像的第一驱动电压,既降低了功耗,还控制第二显示区3在实现摄像的同时实现显示,使显示面板呈现完整画面,提高画面显示效果。
而且,还可通过对不同第一类子像素10中第一电极11提供不同大小的第一驱动电压的方式,对不同的第一类子像素10进行差异化驱动,结合上述分析,进而利用这种差异化驱动提高第二显示区3的透光均匀性,优化成像效果。
此外,在该种设置方式中,仅需直接控制第一驱动信号线37有无信号输出的方式控制第一电极11上是否传输有电压信号。当不需要驱动第二显示区3中的液晶分子9旋转时,直接控制第一驱动信号线37不输出信号即可,而当需要驱动第二显示区3中的液晶分子9旋转时,直接控制第一驱动信号线37输出电压信号即可,该种驱动方式控制简单,且无需设置额外的驱动晶体管,简化了面板结构。
进一步地,请再次参见图33,非显示区36还包括主驱动芯片38和辅驱动芯片39,主驱动芯片38与第一数据线Data1电连接(图中未示意),用于向第一数据线Data1提供数据电压,辅驱动芯片39与第一驱动信号线37电连接,用于向第一驱动信号提供第一驱动电压。此时,第二显示区3基于独立的驱动芯片进行控制,主驱动芯片38和辅驱动芯片39各自实现独立的功能,芯片内的电路结构复杂度较低,简化了芯片设计。而且,结合上述分析,采用独立的驱动芯片对第二显示区3进行驱动,更易对第一电极11接收信号的频率进行灵活的调控,如通过控制第一电极11以较低频率接收信号,可以降低功耗。
在一种实施方式中,如图34所示,图34为本发明实施例所提供的第二电极12的连接示意图,第一子像素5包括位于阵列基板7的第一像素电极25和第一公共电极26,第一像素电极25在显示面板所在平面上的正投影与第一公共电极26在显示面板所在平面上的正投影交叠,第一公共电极26与公共信号线Vcom电连接,并且,第二电极12也与公共信号线Vcom电连接。
在该种设置方式中,多个第一类子像素10中的第二电极12接收相同的公共电压作为第二驱动电路,可以通过第一电极11所接收的电压信号的大小,以控制第一电极11和第二电极12之间形成所需的压差。采用该种设置方式,第二电极12仅需与面板内原有的公共信号线Vcom电连接,无需再设置额外的驱动信号线或是驱动晶体管,简化了面板结构。
或者,在另一种实施方式中,如图35所示,图35为本发明实施例所提供的第二电极12的另一种连接示意图,显示面板还包括围绕显示区1的非显示区36,第二电极12与位于非显示区36的第二驱动信号线40电连接,非显示区36内还设置有与第二驱动信号线40电连接的驱动模块70,该驱动模块70用于向第二驱动信号线40提供第二驱动电压。通过设置单独的第二驱动信号线40向第二电极12提供信号,对第二电极12的驱动更为灵活,第二驱动信号线40可以提供与公共电压不同的电压信号,而且,不同第一类子像素10中的第二电极12接收的第二驱动电压可以相同,也可以不同。
可以理解的是,当第二电极12仅需接收相同的第二驱动电压时,多个第一类子像素10中的第二电极12可连接至同一条第二驱动信号线40上。
在一种实施方式中,当显示面板进行画面显示时,第一电极11接收数据电压,第二电极12接收公共电压;当显示面板进行摄像时,第一电极11接收第一驱动电压,第二电极12接收第二驱动电压。
在该种设置方式中,第一类子像素10中仅需设置第一电极11和第二电极12这一组电极,第一电极11和第二电极12既用于在显示面板进行画面显示时驱动液晶分子9旋转,使背光模组发出的光射出面板,还用于在显示面板进行摄像时驱动液晶分子9旋转,使外界环境光射入摄像组件。第一类子像素10中无需再设置其它的像素电极和公共电极,不仅简化了第一类子像素10的像素结构,还避免其它的像素电极和公共电极对开口区13进行遮挡,提高了开口区13的透光率。
或者,在另一种实施方式中,如图36和图37所示,图36为本发明实施例所提供的第一类子像素10的另一种结构示意图,图37为图36沿C1-C2方向的剖视图,第一类子像素10还包括第二像素电极41和第二公共电极42,第二像素电极41在显示面板所在平面上的正投影与第二公共电极42在显示面板所在平面上的正投影交叠。当显示面板进行画面显示时,第二像素电极41接收数据电压,第二公共电极42接收公共电压;当显示面板进行摄像时,第一电极11接收第一驱动电压,第二电极12接收第二驱动电压。
在该种设置方式中,第一类子像素10中设置有两组电极,其中,第一电极11和第二电极12这组电极仅用于在显示面板进行摄像时驱动液晶分子9旋转,使外界环境光射入摄像组件,而第二像素电极41和第二公共电极42这组电极仅用于在显示面板进行画面显示时驱动液晶分子9旋转,使背光模组发出的光射出面板。
结合第一子像素5的电极结构可知,第一电极11和第二电极12与面板中常规的第一子像素5的第一像素电极25和第一公共电极26的结构差异较大,常规的第一像素电极25和第一公共电极26之间形成电场包含纵向电场分量,而第一电极11和第二电极12之间形成的则是横向电场,横向电场对液晶分子9的驱动能力更强,在两部分电极接收相同的电压的条件下,第一类子像素10的发光亮度会稍高于第一子像素5的发光亮度。为此,在上述实施方式中,通过在第一类子像素10中增设第二像素电极41和第二公共电极42,可以利用第二像素电极41和第二公共电极42实现显示功能,如此一来,第一类子像素10和第一子像素5中用于实现显示功能的电极结构相同,二者对液晶分子9的驱动能力相同,两部分子像素的发光亮度一致,优化了面板的显示性能。
需要说明的是,第二公共电极42和第一公共电极26可以为如图36所示的块状电极结构,也可连通在一起形成一个整层覆盖的公共电极结构。
在一种实施方式中,如图38所示,图38为本发明实施例所提供的第二显示区3的俯视图,全部的第二子像素6均为第一类子像素10,第一类子像素10包括红色子像素43、绿色子像素44和蓝色子像素45。
显示面板进行画面显示时,第一类子像素10中的第一电极11和第二电极12(或第二像素电极41和第二公共电极42)驱动液晶分子9旋转,使背光模组发出的光射出面板;显示面板进行摄像时,第一类子像素10中的第一电极11和第二电极12驱动液晶分子9旋转,使外界环境光射入摄像组件。
当第二子像素6均为第一类子像素10时,显示面板进行摄像时,第二显示区3中的全部子像素均驱动液晶分子9进行较大程度的旋转,使第二显示区3的透光率较高,透过第二显示区3射入摄像组件的环境光数量更多,成像效果也就更优。
当然,当第二显示区3包括高透子像素时,第一类子像素10还可包括高透子像素。
或者,在另一种实施方式中,如图39~图41所示,图39为本发明实施例所提供的第二显示区3的另一种俯视图,图40为本发明实施例所提供的第二类子像素46的结构示意图,图41为图40沿D1-D2方向的剖视图,部分第二子像素6为第二类子像素46,第二类子像素46包括位于阵列基板7的第三像素电极47和第三公共电极48,第三像素电极47在显示面板所在平面上的正投影与第三公共电极48在显示面板所在平面上的正投影交叠。当显示面板进行画面显示时,第二类子像素46的第三像素电极47接收数据电压,第三公共电极48接收公共电压;当显示面板进行摄像时,第一类子像素10的第一电极11接收第一驱动电压,第二电极12接收第二驱动电压。
在该种设置方式中,第一类子像素10仅用于实现摄像功能,第二类子像素46则仅用于实现显示功能。结合上述分析可知,第一类子像素10中的第一电极11和第二电极12与面板中常规的第一子像素5的第一像素电极25和第一公共电极26的结构差异较大,若利用第一电极11和第二电极12进行画面显示,会导致第一类子像素10的发光亮度高于第一子像素5的发光亮度。因此,通过在第二显示区3内设置单独用于显示的第二类子像素46,第二类子像素46和第一子像素5中用于实现显示功能的电极结构相同,二者对液晶分子9的驱动能力相同,两部分子像素的发光亮度也就一致。
进一步地,请再次参见图39,第一类子像素10包括高透子像素49,如白色子像素,而第二类子像素46则包括红色子像素43、绿色子像素44和蓝色子像素45这种彩色子像素。
请再次参见图41,当第一类子像素10包括高透子像素49时,彩膜基板8在与第一类子像素10交叠的位置,会设置白色的色阻60,或直接不设置色阻,外界环境光通过高透子像素49时,被色阻60的过滤作用小,光线损耗也就较少。因此,将高透子像素49作为实现摄像功能的成像子像素,能够提高外界环境光的透过率。
进一步地,如图42所示,图42为本发明实施例所提供的第一子像素5和第二类子像素46的开口区13的对比示意图,子像素包括开口区13,对于发光颜色相同的第二类子像素46和第一子像素5,第二类子像素46的开口区13面积为A1,第一子像素5的开口区13的面积为A2,
通过将第二类子像素46的开口区13设置地更小一些,可在第二显示区3中预留足够的位置设置第一类子像素10,也就是高透子像素49,从而在显示面板进行摄像时,使更多数量的环境光透过第一类子像素10射入摄像组件。
在一种实施方式中,当第二子像素6包括第一类子像素10和第二类子像素46时,由于第一类子像素10无需实现显示功能,因此,多个第一类子像素10中的第一电极11可接收同一第一驱动电压,多个第一类子像素10中的第二电极12可接收同一第二驱动电压。基于此,如图43所示,图43为本发明实施例所提供的第一电极11和第二电极12的一种连接示意图,多个第一类子像素10的第一电极11与第一信号线50电连接,多个第一类子像素10的第二电极12与第二信号线51电连接;显示面板进行摄像时,第一信号线50向多个第一类子像素10的第一电极11提供第一驱动电压,如255灰阶对应的白态电压,多个第二信号线51向多个第一类子像素10的第二电极12提供第二驱动电压,进而驱动液晶分子9在第一电极11和第二电极12所形成的电场的作用下旋转。
采用该种设置方式,全部第一电极11仅需与一条第一信号线50电连接,全部第二电极12仅需与一条第二信号线51电连接,第一电极11和第二电极12无需采用额外的驱动晶体管驱动,驱动方式较为简单。而且,第一信号线50和第二信号线51也不会在非显示区36内占用较大空间,利于面板的窄边框设计。
进一步地,当显示面板进行摄像时,对第一类子像素10的驱动过程包括多个驱动周期,为避免液晶极化,对于相邻两个驱动周期,在一个驱动周期中,第一信号线50提供高电平,第二信号线51提供低电平,在另一个驱动周期中,第一信号线50提供低电平,第一信号线50提供高电平。
在一种实施方式中,第一电极11与第二电极12所接收的电压的压差为ΔV,可以令ΔV满足:ΔV≤40V,以避免压差大于液晶分子9以最大程度旋转时所能承载的最大压差。
并且,还可进一步根据第一电极11和第二电极12之间的间距,为ΔV设定一个合适的最小值。例如,当第一电极11和第二电极12分别位于开口区13两侧的非开口区14时,电极之间间距较大,为了保证电极所形成的电场对液晶分子9有足够的驱动能力,可以令ΔV进一步满足:ΔV≥8V。
在一种实施方式中,同一第一类子像素10中,请再次参见图43,第一电极11在显示面板所在平面上的正投影和第二电极12在显示面板所在平面上的正投影之间的最小间距为d,可以令d满足:d≤30μm,以避免电极之间相距过远,从而保证电极所形成的电场对液晶分子9具有足够的驱动能力。
此外,为保证第一电极11和第二电极12之间具有足够的间距,以保证足够数量的液晶分子9在横向电场的作用下旋转,还可令d进一步满足:d≥5μm。
此外,发明人研究发现,第一电极11和第二电极12对应不同的压差及间距时,光线的穿透率有所差异。结合表1可知,当ΔV=14.5V且d=10μm时,以及当ΔV=33.5V且d=25μm时,光线的穿透率更高,就会有更多数量的环境光射入摄像组件。因此,可以通过对第一电极11和第二电极12设定合适的压差及间距,以更大程度地提高第二显示区3的透光率,优化成像质量。
表1
ΔV(V) | d(μm) | 穿透率 |
8 | 5 | 5.103% |
14.5 | 10 | 5.326% |
21 | 15 | 5.213% |
27 | 20 | 5.062% |
33.5 | 25 | 5.348% |
40 | 30 | 5.236% |
此外,还需要说明的是,若第一类子像素10中既包括第一电极11和第二电极12,还包括第二像素电极41和第二公共电极42,在显示面板进行摄像时,第二像素电极41、第二公共电极42不可避免地会与第一电极11、第二电极12之间形成一些干扰电场。因此,相较于第一类子像素10仅包括第一电极11和第二电极12的结构,上述结构中第一电极11和第二电极12之间的压差可以适当设置地大一些,从而对干扰电场进行补偿。
在一种实施例中,请再次参见图43,第一电极11在垂直其各自延伸方向上的宽度为W1,第二电极12在垂直其各自延伸方向上的宽度为W2,考虑到电极需要具有足够的驱动能力,电极不宜过薄,而考虑到电极对开口区13的透光率的影响,电极也不宜过厚,因此,W1和W2可以满足:2μm≤W1≤5μm,2μm≤W2≤5μm。
此外,第一电极11在其各自延伸方向上的长度为L1,第二电极12在其各自延伸方向上的长度为L2,为与现有的子像素的设计尺寸相匹配,可以令L1和L2满足:50μm≤L1≤85μm,50μm≤L2≤85μm。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种显示装置,如图44所示,图44为本发明实施例所提用的显示装置的结构示意图,该显示装置包括上述显示面板100。其中,显示面板100的具体结构已经在上述实施例中进行了详细说明,此处不再赘述。当然,图44所示的显示装置仅仅为示意说明,该显示装置可以是例如手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机等任何具有显示功能的电子设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (40)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
显示区,所述显示区包括第一显示区和第二显示区,所述显示区内设有多个子像素,多个所述子像素包括位于所述第一显示区的第一子像素和位于所述第二显示区的第二子像素;
相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶分子;
其中,在所述第二显示区中,至少部分所述第二子像素为第一类子像素,所述第一类子像素包括第一电极和第二电极,在第一方向或第二方向上,所述第一电极的正投影和所述第二电极的正投影至少部分交叠,所述第一方向与所述第二方向相交,且所述第一方向和所述第二方向分别平行于显示面板所在平面。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述子像素包括开口区和围绕所述开口区的非开口区,所述第一电极和所述第二电极分别位于所述开口区在第一方向上相对两侧的所述非开口区。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,
在所述第一方向上,所述第一电极和所述第二电极交替排列,并且,在所述第一方向上相邻的两个所述第一类子像素共用一个所述第二电极,或共用一个所述第一电极。
4.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述子像素包括开口区和围绕所述开口区的非开口区,同一所述第一类子像素中的所述第一电极和所述第二电极沿所述第一方向排列,所述第一电极在所述显示面板所在平面上的正投影和/或所述第二电极在所述显示面板所在平面上的正投影与所述开口区交叠,并且,与所述开口区交叠的所述第一电极和/或所述第二电极由透明导电材料形成。
5.根据权利要求2或4所述的显示面板,其特征在于,所述第一电极的延伸方向与所述第二电极的延伸方向平行,所述第一电极的延伸方向与所述第一方向之间的夹角为θ,0°<θ<90°。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一电极和所述第二电极位于所述阵列基板和/或所述彩膜基板上。
7.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,
所述第一电极和所述第二电极均位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面。
8.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,
所述子像素包括开口区和围绕所述开口区的非开口区,所述彩膜基板包括遮光层,所述遮光层在所述显示面板所在平面上的正投影覆盖所述非开口区;
所述第一电极和所述第二电极均位于所述彩膜基板朝向所述阵列基板的表面,并且,所述第一电极和所述第二电极在所述显示面板所在平面上的正投影与所述遮光层在所述显示面板所在平面上的正投影交叠。
9.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,
所述第一电极位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面,所述第二电极位于所述彩膜基板朝向所述阵列基板的表面;或,所述第一电极位于所述彩膜基板朝向所述阵列基板的表面,所述第二电极位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面。
10.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,
所述第一电极包括第一子电极和第二子电极,所述第一子电极位于所述彩膜基板朝向所述阵列基板的表面,所述第二子电极位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面,所述第一子电极在所述显示面板所在平面上的正投影与所述第二子电极在所述显示面板所在平面上的正投影交叠;
所述第二电极包括第三子电极和第四子电极,所述第三子电极位于所述彩膜基板朝向所述阵列基板的表面,所述第四子基板位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面,所述第三子电极在所述显示面板所在平面上的正投影与所述第四子电极在所述显示面板所在平面上的正投影交叠。
11.根据权利要求10所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子电极在垂直所述显示面板所在方向上的高度与所述第二子电极在垂直所述显示面板所在方向上的高度相等;
所述第三子电极在垂直所述显示面板所在方向上的高度与所述第四子电极在垂直所述显示面板所在方向上的高度相等。
12.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子电极在垂直所述显示面板所在方向上的高度与所述第三子电极在垂直所述显示面板所在方向上的高度相等。
13.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,
所述第一电极在垂直所述显示面板所在方向上的高度为H1,所述第二电极在垂直所述显示面板所在方向上的高度为H2,0.3μm≤H1≤H,0.3μm≤H2≤H,其中,H为所述阵列基板与所述彩膜基板之间的间距。
14.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一电极包括第一凸起部和覆盖所述第一凸起部的第一导电层,所述第二电极包括第二凸起部和覆盖在所述第二凸起部的第二导电层。
15.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,
所述第一凸起部和所述第二凸起部由导电材料形成。
16.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,
所述第一凸起部与所述第一导电层之间、所述第二凸起部与所述第二导电层之间还分别设置有辅助粘附层。
17.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子像素包括位于所述阵列基板的第一像素电极和第一公共电极,所述第一像素电极在所述显示面板所在平面上的正投影与所述第一公共电极在所述显示面板所在平面上的正投影交叠;
所述第一子像素还包括第一驱动晶体管,所述第一驱动晶体管的栅极与第一栅线电连接,所述第一驱动晶体管的第一极与第一数据线电连接,所述第一驱动晶体管的第二极与所述第一像素电极电连接。
18.根据权利要求17所述的显示面板,其特征在于,
所述第一类子像素还包括第二驱动晶体管,所述第二驱动晶体管的栅极与所述第一栅线电连接,所述第二驱动晶体管的第一极与所述第一数据线电连接,所述第二驱动晶体管的第二极与所述第一电极电连接。
19.根据权利要求17所述的显示面板,其特征在于,
所述第一类子像素还包括第二驱动晶体管,所述第二驱动晶体管的栅极与第二栅线电连接,所述第二驱动晶体管的第一极与第二数据线电连接,所述第二驱动晶体管的第二极与所述第一电极电连接;
所述显示面板还包括第一扫描电路和第二扫描电路,所述第一扫描电路与所述第一栅线电连接,所述第二扫描电路与所述第二栅线电连接;
所述显示面板还包括第一数据驱动电路和第二数据驱动电路,所述第一数据驱动电路与所述第一数据线电连接,所述第二数据驱动电路与所述第二数据线电连接。
20.根据权利要求18或19所述的显示面板,其特征在于,
所述第二驱动晶体管的栅极和所述第一驱动晶体管的栅极同层设置,所述第二驱动晶体管的第一极、第二极和所述第一驱动晶体管的第一极、第二极同层设置。
21.根据权利要求18或19所述的显示面板,其特征在于,
所述第二驱动晶体管的第二极与所述第一电极之间设有绝缘层,所述绝缘层具有过孔;
所述显示面板还包括与所述第一电极同层设置的连接部,所述连接部与所述第一电极电连接,所述连接部还通过所述过孔与所述第二驱动晶体管的第二极电连接。
22.根据权利要求17所述的显示面板,其特征在于,
所述第一电极与所述第一驱动晶体管的第二极电连接;
所述第一类子像素还包括第三驱动晶体管,所述第三驱动晶体管的栅极与第三栅线电连接,所述第三驱动晶体管的第一极与第三数据线电连接,所述第三驱动晶体管的第二极与所述第二电极电连接。
23.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述显示面板还包括围绕所述显示区的非显示区,所述第一电极与位于所述非显示区的第一驱动信号线电连接。
24.根据权利要求23所述的显示面板,其特征在于,
所述非显示区还包括主驱动芯片和辅驱动芯片,所述第一驱动信号线与所述辅驱动芯片电连接。
25.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子像素包括位于所述阵列基板的第一像素电极和第一公共电极,所述第一像素电极在所述显示面板所在平面上的正投影与所述第一公共电极在所述显示面板所在平面上的正投影交叠,所述第一公共电极与公共信号线电连接;
所述第二电极与所述公共信号线电连接。
26.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括围绕所述显示区的非显示区,所述第二电极与位于所述非显示区的第二驱动信号线电连接。
27.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述显示面板进行画面显示时,所述第一电极接收数据电压,所述第二电极接收公共电压;
所述显示面板进行摄像时,所述第一电极接收第一驱动电压,所述第二电极接收第二驱动电压。
28.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一类子像素还包括第二像素电极和第二公共电极,所述第二像素电极在所述显示面板所在平面上的正投影与所述第二公共电极在所述显示面板所在平面上的正投影交叠;
所述显示面板进行画面显示时,所述第二像素电极接收数据电压,所述第二公共电极接收公共电压;
所述显示面板进行摄像时,所述第一电极接收第一驱动电压,所述第二电极接收第二驱动电压。
29.根据权利要求27或28所述的显示面板,其特征在于,
所述第一类子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
30.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
部分所述第二子像素为第二类子像素,所述第二类子像素包括位于所述阵列基板的第三像素电极和第三公共电极,所述第三像素电极在所述显示面板所在平面上的正投影与所述第三公共电极在所述显示面板所在平面上的正投影交叠;
所述显示面板进行画面显示时,所述第二类子像素的所述第三像素电极接收数据电压,所述第三公共电极接收公共电压;
所述显示面板进行摄像时,所述第一类子像素的所述第一电极接收第一驱动电压,所述第二电极接收第二驱动电压。
31.根据权利要求30所述的显示面板,其特征在于,
所述第一类子像素包括高透子像素,所述第二类子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
34.根据权利要求30所述的显示面板,其特征在于,
多个所述第一类子像素的所述第一电极与第一信号线电连接,多个所述第一类子像素的所述第二电极与第二信号线电连接。
35.根据权利要求34所述的显示面板,其特征在于,
所述显示面板进行摄像时,对所述第一类子像素的驱动过程包括多个驱动周期,对于相邻两个所述驱动周期,在一个所述驱动周期中,所述第一信号线提供高电平,所述第二信号线提供低电平,在另一个所述驱动周期中,所述第一信号线提供低电平,所述第一信号线提供高电平。
37.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一电极与所述第二电极所接收的电压的压差为ΔV,ΔV≤40V。
38.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,同一所述第一类子像素中,所述第一电极在所述显示面板所在平面上的正投影和所述第二电极在所述显示面板所在平面上的正投影之间的最小间距为d,d≤30μm。
39.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一电极在垂直其各自延伸方向上的宽度为W1,所述第一电极在其各自延伸方向上的长度为L1,2μm≤W1≤5μm,50μm≤L1≤85μm;
所述第二电极在垂直其各自延伸方向上的宽度为W2,所述第二电极在其各自延伸方向上的长度为L2,2μm≤W2≤5μm,50μm≤L2≤85μm。
40.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1~39任一项所述的显示面板。
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